(57)【要約】【課題】  本発明は車両用エアサスペンションに用いるエアスプリングに関し、運転状況やドライバーの好みに応じてばね定数を任意に変化させることが可能なエアスプリングを提供することを目的とする。【解決手段】  請求項１に係るエアスプリングは、エアの給排気で伸縮するゴム製のスプリング本体内部に、基本形状保持用の補強コード層と弾性材とで形成され、注入，充填される空気圧に応じ、スプリング本体の内圧変化に抗して基本形状を維持し、また、スプリング本体の内圧変化に対して基本形状が変形する袋体を設けたことを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアの給排気で伸縮するゴム製のスプリング本体内部に、基本形状保持用の補強コード層と弾性材とで形成され、注入，充填される空気圧に応じ、スプリング本体の内圧変化に抗して基本形状を維持し、また、スプリング本体の内圧変化に対して基本形状が変形する袋体を設けたことを特徴とするエアサスペンションのエアスプリング。
【請求項２】
袋体に、コンプレッサまたはエアタンクから直接エアが給気されることを特徴とする請求項１に記載のエアサスペンションのエアスプリング。
【請求項３】
袋体とコンプレッサまたはエアタンクとの間のエア流路に、切換スイッチの操作で袋体への給排気流路を切り換える切換えバルブを装着したことを特徴とする請求項２に記載のエアサスペンションのエアスプリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用エアサスペンションに用いるエアスプリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トラック等の車両に装着されるサスペンションとして、特許文献１に開示されるように空気弾性を利用して車体を支えるエアサスペンションが知られている。
このエアサスペンションは、エアスプリング，エアタンク，レベリングバルブ等で構成され、エアタンクにはコンプレッサで圧縮されたエアが蓄えられている。
そして、荷重が減少して車高が高くなると、レベリングバルブが作用してエアスプリング内のエアを排出し、また、荷重が増加して車高が低くなると、エアタンクからエアスプリングにエアを供給して車高を一定に保つようになっており、エアスプリングは荷重の変化に応じてばね定数が自動的に変化する。そして、この種のエアスプリングは、キャブエアサスペンションにも用いられている。
【特許文献１】特開平１０−１６６８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように、従来、車両用エアサスペンションに使用されるエアスプリングは、荷重に応じてばね定数が自動的に変化し、荷重が増加すると硬くなり、荷重が減少すると柔らかくなるというように、任意にばね定数を変化させることができないのが実情であった。
しかし、運転状況やドライバーの好みに応じてエアスプリングのばね定数を任意に変化させることができれば、個々に応じた最適な乗り心地が得られることとなる。
【０００４】
本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもので、運転状況やドライバーの好みに応じてばね定数を任意に変化させることが可能な車両用エアサスペンションに用いるエアスプリングを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
斯かる目的を達成するため、請求項１に係るエアスプリングは、エアの給排気で伸縮するゴム製のスプリング本体内部に、基本形状保持用の補強コード層と弾性材とで形成され、注入，充填される空気圧に応じ、スプリング本体の内圧変化に抗して基本形状を維持し、また、スプリング本体の内圧変化に対して基本形状が変形する袋体を設けたことを特徴とする。
【０００６】
そして、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のエアサスペンションのエアスプリングに於て、袋体に、コンプレッサまたはエアタンクから直接エアが給気されることを特徴とし、請求項３に係る発明は、請求項２に記載のエアスプリングに於て、袋体とコンプレッサまたはエアタンクとの間のエア流路に、切換スイッチの操作で袋体への給排気流路を切り換える切換えバルブを装着したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
各請求項に係る発明によれば、袋体に注入，充填する空気圧を調節することで、袋体がスプリング本体の内圧変化に抗して基本形状を維持し、また、スプリング本体の内圧変化に対して基本形状が変形するため、エアスプリングのばね定数を任意に変化させることが可能となり、運転状況やドライバーの好みに応じた最適な乗り心地が得られることとなった。
【０００８】
そして、請求項３に係る発明によれば、運転状況やドライバーの好みに応じた切換スイッチの操作で、エアスプリングのばね定数を任意に変化させることができる利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１乃至図７は請求項１乃至請求項３に係る車両用エアサスペンションのエアスプリングの一実施形態を示し、本実施形態はダイヤフラム型のエアスプリングに本発明を適用したもので、図１及び図５は車両停止状態または平坦な路面での通常走行時に於けるエアスプリング１を示している。
【００１０】
而して、エアスプリング１は、ピストン３とゴム膜で成形されたダイヤフラム（スプリング本体）５，エンドプレート７から構成され、ダイヤフラム５の上部はエンドプレート７に、また、ダイヤフラム５の下部はピストン３の頭部に取り付けられている。
そして、エンドプレート７に、エアスプリング１（ダイヤフラム５）にエアを給排気するエアパイプ９が挿着されており、従来のエアサスペンションと同様、当該エアパイプ９のエア流路中に図示しないレベリングバルブとサージタンクが装着され、更にレベリングバルブにエアタンクが接続され、エアタンクにはコンプレッサで圧縮されたエアが蓄えられている。
【００１１】
エアタンク内の圧力は、プレッシャレギュレータによって一定範囲内（常用圧力は一般に約７kgf/cm2 とされている）に調整されているが、何らかの原因でエアの圧力が高くなったときの危険を回避するため、セーフティバルブが設けられている。
そして、エアスプリング１の内圧は、標準車高時に於て５〜６kgf/cm2 の範囲に設定されているが、従来と同様、荷重が減少して車高が高くなると、レベリングバルブが作用してエアスプリング１内のエアがエアパイプ９，レベリングバルブの排気口から大気に排出され、また、荷重が増加して車高が低くなると、レベリングバルブの作用でエアタンクからエアスプリング１内にエアが供給されるようになっており、このエアの給排気でエアスプリング１が伸縮して車高が一定に保たれるようになっている。
【００１２】
而して、本実施形態に係るエアスプリング１は、上述の如き従来と同様の構成に加え、以下の如き特徴を有する。
既述したように図１及び図５は車両停止状態または平坦な路面での通常走行時に於けるエアスプリング１を示し、図１中、１１はエアスプリング１内のエンドプレート７の裏面側に固着された球状の袋体で、図２に示すように当該袋体１１は、球状の基本形状を保持するナイロン製の補強コード層１３を中間層としてその内外をゴム層１５，１７で覆ったもので、気密性を以ってエンドプレート７に貼着されている。
【００１３】
そして、エンドプレート７には、袋体１１内に一端が開口するエアパイプ１９が挿着されており、エアパイプ１９の他端側はエアタンクに接続されている。
また、エアパイプ１９には、車室内のインストルメントパネルに装着した切換スイッチ２１のＯＮ／ＯＦＦ操作で袋体１１への給排気流路を切り換える電磁バルブ（切換えバルブ）２３が装着されており、電磁バルブ２３は切換スイッチ２１のＯＮ／ＯＦＦ操作に応じて制御手段２５で開閉制御されるようになっている。
【００１４】
即ち、切換スイッチ２１がＯＮ操作されると、制御手段２５は電磁バルブ２３のエア給気口２７を所定時間に亘って開放させるようになっており、これにより、エアタンクからエアスプリング１の内圧（５〜６kgf/cm2 ）より高圧（約７kgf/cm2 ）なエアが袋体１１内に給気されて、図１に示すように袋体１１内部は高圧となる。
尚、袋体１１は既述した補強コード層１３によって球状の基本形状が保持されるため、斯様に高圧のエアが吸気されても、袋体１１は一定容積以上にはならない。
【００１５】
而して、斯様に袋体１１内部が高圧状態にある場合、図３に示すバウンド状態（例えば、車両走行時に段差に乗り上げて、車軸とフレームとの間隔が狭められた状態）でダイヤフラム５内の圧力が高くなっても、或いは図４に示すリバウンド状態（例えば、ブレーキ荷重が前に移って、車軸とフレームとの間隔が広がった状態）でダイヤフラム５内の圧力が下がっても、袋体１１は内部の高圧と補強コード層１３による基本形状の保持によって潰れたり膨張することなく、即ち、その容積を変えることなく球状の基本形状を維持するようになっている。
【００１６】
一方、斯様にＯＮ状態にある切換スイッチ２１をＯＦＦ状態に切り換えると、制御手段２５は、電磁バルブ２３のエア排気口２９を所定時間に亘り開放して袋体１１内からエアを排気させるようになっており、このエアの排気によって袋体１１は図５に示す低圧状態となる。
そして、この低圧状態に於て、図５に示す車両停止状態または平坦な路面での通常走行時に、袋体１１は補強コード層１３によって球状の基本形状が保持されるが、図６に示すバウンド状態でダイヤフラム５内の圧力が高くなると、図６の実線で示すように袋体１１がその圧力で潰れて、この場合、袋体１１の容積がダイヤフラム５の空気室容積の一部となるように構成されている。
【００１７】
また、袋体１１の低圧状態に於て、図７に示すリバウンド状態でダイヤフラム５内の圧力が下がった場合には、袋体１１は膨張することなく、即ち、容積を変えることなく補強コード層１３によってその球状の基本形状が保持されるようになっている。
本実施形態はこのように構成されているから、荷重が減少して車高が高くなると、レベリングバルブが作用してエアスプリング１内のエアが排出され、また、荷重が増加して車高が低くなると、レベリングバルブの作用でエアタンクからエアスプリング１にエアが供給されて車高が一定に保たれるが、切換スイッチ２１をＯＮ操作すると、既述したようにエアタンクから高圧なエアが袋体１１内に給気されて、図１に示すように袋体１１内部は高圧となる。
【００１８】
そして、斯様に袋体１１内部が高圧状態にある場合、図３に示すバウンド状態でダイヤフラム５内の圧力が高くなっても、或いは図４に示すリバウンド状態でダイヤフラム５内の圧力が下がっても、袋体１１はその容積を変えることなく球状の基本形状を維持するため、ダイヤフラム５内のエアサスとして作動する空気室容量が図５の低圧時に比し少なくなり、エアサスペンション１のばね定数が上がって硬くなる。
【００１９】
一方、斯様にＯＮ状態にある切換スイッチ２１をＯＦＦ状態に切り換えると、袋体１１内からエアが排気されて袋体１１は図５の低圧状態となる。
そして、この低圧状態に於て、図５に示す車両停止状態または平坦な路面での通常走行時に、袋体１１は補強コード層１３によって球状の基本形状が保持されるが、図６に示すバウンド状態でダイヤフラム５内の圧力が高くなると、図６の実線で示すように袋体１１がその圧力で潰れて変形するため、図１の高圧状態に比しエアサスとして作動する空気室容量が大きくなるため、エアサスペンション１のばね定数が下がって柔らかくなる。
【００２０】
このように本実施形態は、切換スイッチ２１のＯＮ／ＯＦＦ操作で袋体１１内部を高圧状態と低圧状態とに切り換えることでエアスプリング１のばね定数を変更できるように構成したので、運転状況やドライバーの好みに応じエアスプリング１のばね定数を任意に変化させて、個々に応じた最適な乗り心地が得られることとなった。
尚、上記実施形態では、ダイヤフラム型のエアスプリングに本発明を適用したが、その他、従来周知のベローズ型や複合型のエアスプリングに本発明を適用することも可能であるし、エアタンクに代え、コンプレッサから直接袋体１１に高圧のエアを給気させてもよい。
【００２１】
また、膨張体の形状や取付位置も上記実施形態に限定されず、切換えバルブも上記電磁バルブ２３に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】袋体内部が高圧状態にある請求項１乃至請求項３の一実施形態に係るエアスプリングの断面図である。
【図２】袋体の要部拡大断面図である。
【図３】バウンド状態のエアスプリングの断面図である。
【図４】リバウンド状態のエアスプリングの断面図である。
【図５】袋体内部が低圧状態にある請求項１乃至請求項３の一実施形態に係るエアスプリングの断面図である。
【図６】バウンド状態のエアスプリングの断面図である。
【図７】リバウンド状態のエアスプリングの断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  エアスプリング
３  ピストン
５  ダイヤフラム
７  エンドプレート
９，１９  エアパイプ
１１  袋体
１３  補強コード層
１５，１７  ゴム層
２１  切換スイッチ
２３  電磁バルブ
２５  制御手段
２７  エア給気口
２９  エア排気口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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